RU2104906C1 - Reflector and frame - Google Patents

Reflector and frame Download PDF

Info

Publication number
RU2104906C1
RU2104906C1 RU93012847A RU93012847A RU2104906C1 RU 2104906 C1 RU2104906 C1 RU 2104906C1 RU 93012847 A RU93012847 A RU 93012847A RU 93012847 A RU93012847 A RU 93012847A RU 2104906 C1 RU2104906 C1 RU 2104906C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reflector
film
solenoids
frame
circular
Prior art date
Application number
RU93012847A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93012847A (en
Inventor
Валентин Михайлович Таран
Original Assignee
Валентин Михайлович Таран
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валентин Михайлович Таран filed Critical Валентин Михайлович Таран
Priority to RU93012847A priority Critical patent/RU2104906C1/en
Publication of RU93012847A publication Critical patent/RU93012847A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2104906C1 publication Critical patent/RU2104906C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

FIELD: space engineering; development and operation of large-sized transformable orbital reflectors. SUBSTANCE: reflector includes transformable framework in form of circular solenoids with circular flywheels mounted in them and made fro material possessing thermomechanical memory of form and folding rod-type polygonal frames connected with circular solenoids by means of coupling units. Mirror film base of reflector is made in form of strips secured to frames through form-setting members and film tension regulators; these members may be made in form of circular solenoids with circular flywheels carrying strips of film and imparting complex form to reflector, for example, parabolic form. Some strips of film may be connected with frames as controllable gills when surface of reflector is used as solar sail. In orbit, reflector opens due to effect of memory of form of circular flywheel by means of spring drives and retainers of frame rods; final form of film surface and control of orientation of reflector are made due to spinning-up of flywheels inside circular solenoids and redistribution of total angular momentum of system among different circular flywheels. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 18 dwg

Description

Изобретение относится к космической технике, а более конкретно - к крупногабаритным трансформируемым орбитальным отражателям. The invention relates to space technology, and more specifically to large transformable orbital reflectors.

Известен орбитальный отражатель солнечного света, в частности, для проектирования солнечного пятна на Землю, в котором имеется кольцевая рамка с кольцевыми линейными электродвигателями вдоль рамки и маховики, вращаемые этими двигателями во взаимно противоположные стороны [1]. The orbital reflector of sunlight is known, in particular, for projecting a sunspot onto the Earth, in which there is an annular frame with ring linear electric motors along the frame and flywheels rotated by these engines in mutually opposite directions [1].

Недостатком этого отражателя являются его чрезмерные габариты. The disadvantage of this reflector is its excessive dimensions.

Наиболее близким аналогом изобретения является отражатель, содержащий торообразное устройство с кольцевыми соосными соленоидами по периметру и двумя кольцевыми маховиками в указанных соленоидах, с натянутой в отверстии тора зеркальной пленочной основой, при этом маховики выполнены из материала со свойством, термомеханической памяти формы для зигзагообразного складывания под обтекатель ракеты, а соленоиды снабжены стыковочными узлами [2]. The closest analogue of the invention is a reflector containing a toroidal device with annular coaxial solenoids around the perimeter and two annular flywheels in the indicated solenoids, with a mirror film base stretched in the torus hole, while the flywheels are made of material with the property of thermomechanical shape memory for zigzag folding under the cowl missiles, and solenoids are equipped with docking nodes [2].

Недостатком этого устройства является необходимость подбора негнущихся пленок с зеркальной поверхностью, так как пленка между отрезками рамки произвольно складывается, образуя невыпрямляемые складки, которые сложно устранить. The disadvantage of this device is the need to select stiff films with a mirror surface, since the film between the segments of the frame randomly folds, forming non-rectifiable folds, which are difficult to eliminate.

Техническим результатом изобретения является уменьшение неровностей плоскости пленочного зеркала, во-вторых, устранение просветов между состыкованными кольцевыми частями отражателя, а также, в-третьих, возможность локальных изменений натяжения пленки, в-четвертых, упрощение разматывания пленки, включая покрытие ею нескольких состыкованных элементов (рамок), в-пятых, создание средств для управления солнечным пленочным парусом. The technical result of the invention is to reduce the roughness of the plane of the film mirror, secondly, eliminating gaps between the joined annular parts of the reflector, and, thirdly, the possibility of local changes in the tension of the film, fourthly, simplifying the unwinding of the film, including coating it with several docked elements ( framework), fifthly, the creation of tools to control the solar film sail.

Указанный технический результат достигается тем, что отражатель снабжен по меньшей мере одной дополняющей до многоугольника рамкой из шарнирно складывающихся стержней с пружинами раскрытия и фиксаторами, с узлами крепления к кольцевым соленоидам и устройствами перестановки стыковочных узлов с указанных соленоидов на рамку, пленочная основа сформирована в виде нескольких полос, концы которых прикреплены к стержням рамки посредством промежуточных формозадающих жестких элементов, причем между указанными элементами и стержнями рамки установлены устройства натяжения полос. The specified technical result is achieved by the fact that the reflector is equipped with at least one frame that extends to the polygon from articulated folding rods with opening springs and clamps, with attachment points to the ring solenoids and devices for moving the docking nodes from these solenoids to the frame, the film base is formed in the form of several strips, the ends of which are attached to the frame rods by means of intermediate form-setting rigid elements, between these elements and frame rods Device bands become tension.

При этом, отражатель может содержать несколько дополняющих до многоугольника рамок с периметрами различной длины, связанных друг с другом соосно оптической оси отражателя с возможностью регулирования взаимных расстояний вдоль этой оси, а в качестве указанных формозадающих элементов использованы кольцевые соленоиды, закрепленные в промежуточных, между передней и задней, рамках, при этом полосы пленочной основы расположены вдоль образующих поверхности вращения отражателя. In this case, the reflector may contain several frames complementing the polygon with perimeters of various lengths, connected to each other coaxially to the optical axis of the reflector with the possibility of adjusting mutual distances along this axis, and ring solenoids mounted in the intermediate, between the front and back, frames, while the strip of the film base are located along the surface forming the rotation of the reflector.

Кроме того, пленочная основа отражателя может быть выполнена из материала со свойством термической релаксации. In addition, the film base of the reflector can be made of a material with the property of thermal relaxation.

Наконец, к кромкам полос пленочной основы отражателя может быть прикреплен эластичный материал. Finally, elastic material can be attached to the edges of the strips of the film base of the reflector.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 в плане показан отражатель квадратной формы; на фиг. 2 - восмигранной формы отражатель в плане; на фиг. 3 - рулон сложенной продольно и пополам зеркальной пленки с механизмом ее выпрямления; на фиг.4 - параболический отражатель с зеркалом из полос металлической пленки; на фиг.5 - наложение рулонной пленки на плоскость состыкованных вместе колец с маховиками; на фиг.6 - состыкованные солнечные паруса с концентраторами; на фиг.7 - жалюзи солнечного паруса; на фиг.8 - узел складывания многогранной рамки; на фиг.9 - крепления пленочного зеркала; на фиг. 10 - замки многоугольной рамки; на фиг. 11 - стыковочный узел кольцевой и многоугольной рамки; на фиг.12 - узел раскрытия кольцевой рамки; на фиг.13 - вариант исполнения маховиков (в поперечном разрезе); на фиг.14 - то же исполнение (в продольном разрезе); на фиг.15 - другой вариант исполнения маховиков; на фиг.16 - третий частный вариант маховиков с индукторным приводом; на фиг.17 показан параболический изгиб пленки; на фиг.18 поясняется способ регулирования центробежных сил, создаваемых маховиками. The invention is illustrated by drawings, where: in Fig.1 in plan shows a reflector of a square shape; in FIG. 2 - an immigrant form of a reflector in the plan; in FIG. 3 - roll folded longitudinally and in half of a mirror film with a mechanism for its straightening; figure 4 - parabolic reflector with a mirror of stripes of a metal film; figure 5 - the imposition of a roll of film on the plane of the rings joined together with the flywheels; figure 6 - docked solar sails with concentrators; figure 7 - blinds of the solar sail; on Fig - node folding a multifaceted frame; figure 9 - mounting film mirror; in FIG. 10 - polygonal frame locks; in FIG. 11 - a docking unit of an annular and polygonal frame; on Fig - node disclosure of the annular frame; on Fig - an embodiment of the flywheels (in cross section); on Fig - the same version (in longitudinal section); on Fig - another embodiment of the flywheels; in Fig.16 is a third private version of the flywheels with induction drive; on Fig shows a parabolic bend of the film; Fig. 18 illustrates a method for controlling centrifugal forces generated by flywheels.

На прилагаемых чертежах показано кольцо 1 с маховиками в рабочем положении, внутри расплавленного квадрата-рамки 2 для рулонной пленки 3 со стыковочными узлами и приводами поворотов 4, где "рамки" 1 и 2 соединены друг с другом радиальными приводами 5 с тягами жесткой конструкции 6 для создания локальных радиальных регулируемых натяжений пленки 3, при этом показано возможное место расположения элементов солнечной электростанции 7. The accompanying drawings show the ring 1 with the flywheels in the working position, inside the molten square-frame 2 for the roll film 3 with the docking units and turn actuators 4, where the "frames" 1 and 2 are connected to each other by radial drives 5 with rods of a rigid structure 6 for creating local radial adjustable tension of the film 3, while showing the possible location of the elements of the solar power station 7.

Разворачиваемая в разные стороны из рулона 3 (фиг.3) пленка 8 имеет изгибы 9 или подклеенные гибкие полоски (ткань и др. материалы) на продольных разрезах вдоль изгибов 9 крепления боковых полос 10 и 11 пленки 8, причем части 10, 11 пленки 8 прикреплены к стержням 12 с подпружиненными шарнирами и фиксаторами 13 разворачивания пленочных полос 10, 11 в одну плоскость. The film 8, which is deployed in different directions from roll 3 (Fig. 3), has bends 9 or glued flexible strips (fabric and other materials) on longitudinal sections along the bends 9 of the fastening of the side strips 10 and 11 of the film 8, and parts 10, 11 of the film 8 attached to the rods 12 with spring-loaded hinges and clamps 13 for unrolling the film strips 10, 11 in one plane.

На фиг. 4 к кольцу 1 с маховиками прикреплены такие же кольца 14, 15 с помощью ферм (трубчатых конструкций и т.п.) 16 с полосками 17 зеркальной пленки. In FIG. 4, the same rings 14, 15 are attached to the ring 1 with the flywheels with the help of trusses (tubular structures, etc.) 16 with the strips 17 of the mirror film.

На фиг.6 концентратор 18 по фиг.4 прикреплен к конструкции 19 с помощью привода его поворота 20, при этом конструкция 19 с противоположной стороны оканчивается солнечным парусом 21 с жалюзи из пленочных полосок, причем направление расположения жалюзи каждого паруса иное, чем у других парусов 21, что необходимо для движения отражателя в различных направлениях. In Fig. 6, the hub 18 in Fig. 4 is attached to the structure 19 by means of its rotation drive 20, while the structure 19, on the opposite side, ends with the solar sail 21 with the blinds from the film strips, and the direction of the blinds of each sail is different from other sails 21, which is necessary for the movement of the reflector in various directions.

На фиг. 7 жесткие держатели 22 пленочных жалюзи (не показаны) соединены по несколько штук друг с другом тросиком с приводом 23 для открытия и закрытия нескольких пленочных жалюзи в направлении солнечного "ветра" 14 - для движения, прекращения движения и смещения парусов под углом в стороны (смещающая сила обозначена как F). In FIG. 7 rigid holders 22 of film blinds (not shown) are connected in several pieces to each other by a cable with a drive 23 for opening and closing several film blinds in the direction of the solar "wind" 14 - for movement, stopping movement and shifting the sails at an angle to the sides (offset force is designated as F).

На фиг. 8 показано устройство раскрытия рамки 2( стержней 12) в шарнире 13 вместе с держателем 25 частей пленки, выполненным также в виде рамки, параллельной рамке 2, причем рамки 2 и 25 соединены приводами 26 регулирования расстояния между ними в процессе раскрытия рамки, осуществляемого с помощью пружины 27 и ограничителя 28 раскрытия. In FIG. 8 shows the device for opening the frame 2 (rods 12) in the hinge 13 together with the holder 25 of the parts of the film, also made in the form of a frame parallel to the frame 2, and the frames 2 and 25 are connected by actuators 26 for regulating the distance between them during the process of opening the frame by springs 27 and an opening stop 28.

На фиг.9 представлена рамка-держатель 25 пленки 8 с шарнирными планками 29 и выступами 30 закрепления концов пленки 8, что необходимо в случае, если будет затруднительно использование намагниченных краев пленки 8 и поверхности рамки 25 из-за преждевременного притягивания пленки 8 к рамке 25 с образованием складок и разрывов пленки 8 во время протягивания пленки вдоль магнитной рамки 25 для выпрямления. Возможны варианты с электростатическим, клеевым притягиванием, исключая использование облегченных пленочных электромагнитов с включением и выключением их с помощью обратной связи или после натяжения пленки. Figure 9 shows the frame-holder 25 of the film 8 with hinge strips 29 and protrusions 30 for fixing the ends of the film 8, which is necessary if it will be difficult to use the magnetized edges of the film 8 and the surface of the frame 25 due to the premature attraction of the film 8 to the frame 25 with the formation of folds and tears of the film 8 during drawing the film along the magnetic frame 25 for straightening. There are options with electrostatic, adhesive attraction, excluding the use of lightweight film electromagnets with turning them on and off using feedback or after tensioning the film.

На фиг. 10 изображено устройство замыкания частей рамки 2 вокруг кольцевого соленоида или внутри него, причем в пазообразных вырезах предусмотрено по несколько фиксаторов 31. Если рамки 1 и 2 не скреплены друг с другом до разворачивания рулона 3, то участки рамок 1 и 12 выполнены с самостыкуемыми замками 32, выполненными как развилки захвата с винтом 33 для их соединения, при этом в рамке 1 возможны тросовые или иные направляющие 34 участка 12 рамки 2 (фиг.11). In FIG. 10 shows a device for locking parts of the frame 2 around or inside the annular solenoid, and several latches 31 are provided in the grooved cutouts. If the frames 1 and 2 are not fastened to each other before the roll 3 is deployed, sections of the frames 1 and 12 are made with self-locking locks 32 made as fork grips with a screw 33 for their connection, while in frame 1 cable or other guides 34 of section 12 of frame 2 are possible (Fig. 11).

На фиг. 12 показан вариант механизма раскрытия кольцевой рамки 1, где имеется не менее трех направляющих 35 и 36 с шарниром 37, пружиной раскрытия 38 и фиксатором (не показан) развернутых пружиной в рабочее положение направляющих 35, а другие направляющие 36, установленные со скольжением в пазах секций соленоидов 39, выполнены укорачиваемыми в пазах 40 и с ограничителями 41 выдвижения из них, причем шарнир изгиба направляющих 36 выполнен выдвигаемым из муфты 42, прикрепленной полужестким соединением к направляющей 40. In FIG. 12 shows a variant of the opening mechanism of the annular frame 1, where there are at least three guides 35 and 36 with a hinge 37, an opening spring 38 and a latch (not shown) deployed by the spring into the working position of the guides 35, and other guides 36 installed with sliding in the grooves of the sections the solenoids 39 are made shortened in the grooves 40 and with the extensions 41 extending from them, the bend hinge of the guides 36 being made extendable from the sleeve 42 attached by a semi-rigid connection to the guide 40.

Магнитные шары 43 маховика рамки движутся вдоль направляющих 35, 36. The magnetic balls 43 of the flywheel of the frame move along the rails 35, 36.

Возможны различные варианты выполнения основания рамки 1 отражателя. В частности, секции 44 маховиков (фиг.13) могут быть выполнены (вместо шаров 43) в виде электромагнитов с двумя колесами 45 и рельсами 46 снизу и сверху со скользящими электрическими контактами (шинопроводами со съемниками) включения электромагнитов 44 и переключения их полюсов для взаимного притяжения и отталкивания на параллельных путях 46 - без использования более тяжелых секций соленоидов 39 (фиг.12), причем перемычки 48 обеспечивают прочное взаимное расположение внешних внутренних (верхних и нижних) рельс 46. Various embodiments of the base of the reflector frame 1 are possible. In particular, flywheel sections 44 (Fig. 13) can be made (instead of balls 43) in the form of electromagnets with two wheels 45 and rails 46 from below and from above with sliding electrical contacts (busbars with pullers) for switching on electromagnets 44 and switching their poles for mutual attraction and repulsion on parallel tracks 46 - without the use of heavier sections of the solenoids 39 (Fig), and jumpers 48 provide a strong relative position of the outer inner (upper and lower) rails 46.

Вместо электромагнита 44 в качестве дискретной массы 43 маховика применим индуктор 49 в ложеобразных направляющих из электропроводящего материала 50, от которого индуктор 50 отталкивается, при этом на фиг.15 показан пример расположения маховиков не только параллельно друг другу (в параллельных плоскостях), но и в одной плоскости. Instead of electromagnet 44, as a discrete mass of the flywheel 43, we use an inductor 49 in box-shaped guides of electrically conductive material 50, from which the inductor 50 repels, while Fig. 15 shows an example of the location of the flywheels not only parallel to each other (in parallel planes), but also one plane.

Возможен более совершенный вариант (фиг.16), где индуктор 49 расположен на одном уровне с индуктором 51 противоположного направления вращения - как свободно летящие навстречу друг другу соленоид и его сердечник. A more perfect version is possible (Fig. 16), where the inductor 49 is located on the same level with the inductor 51 in the opposite direction of rotation - as a solenoid and its core freely flying towards each other.

В данном варианте индуктор 51 имеет П-образную в сечении форму, и движется по кругу вдоль ограничителей направляющих 52 из электропроводящих материалов. Индукторы 49, 51 работают на вращение в режиме отталкивания - друг от друга, или секций (изолированных) 48, 52. In this embodiment, the inductor 51 has a U-shaped cross-sectional shape, and moves in a circle along the guides 52 of electrically conductive materials. Inductors 49, 51 operate on rotation in the repulsion mode - from each other, or sections (isolated) 48, 52.

На фиг. 17 показано, что пленка 8 (с параллельными ей полосами 53) за счет ее большего диаметра относительно диаметра рамки 1 может быть изогнута параболически. Возможно применение панцирной легко изгибающейся сетки для достижения параболической формы основы зеркала, которое может быть выполнено в виде "чешуи рыбы", гибких сотовых конструкций, полосок и т.д. С изменением диаметра рамки 1 сотовые ячейки меняют направление оптической оси, направляя сфокусированнный или параллельный поток света или тепла. In FIG. 17 shows that the film 8 (with parallel strips 53) due to its larger diameter relative to the diameter of the frame 1 can be bent parabolic. It is possible to use a carapace of easily bending mesh to achieve a parabolic shape of the base of the mirror, which can be made in the form of "fish scales", flexible honeycomb structures, strips, etc. With a change in the diameter of the frame 1, the cells change the direction of the optical axis, directing a focused or parallel stream of light or heat.

На фиг.18 поясняются средства для локального изменения возбуждаемой маховиками центробежной силы: с помощью стрелок 54 рельсов 46, которыми секции 44 перемещаются из маховика в запасник 55 для исправлений радиальных деформаций. FIG. 18 illustrates means for locally changing the centrifugal force excited by the flywheels: using arrows 54 of the rails 46, by which sections 44 are moved from the flywheel to the storage 55 for correcting radial deformations.

Функционирование отражателя и рамок осуществляется следующим образом. The functioning of the reflector and the framework is as follows.

На орбиту выводится отражатель (концентратор) в сложенном зигзагообразном положении, с параллельным расположением под обтекателем отрезков кольца с маховиками 1 и стержней 12 рамки 2, как и рулона 3 майларовой или иной пленки 8 с зеркальным покрытием. На орбите, после освобождения от обтекателя ракеты-носителя, пружинами 38 (фиг. 12) направляющие 35, 36 разгибаются в процессе поворота вокруг шарнира 37 и фиксируются в кольцевом положении с помощью защелок или ввода направляющей 36 в паз 42 для устранения изгиба. Одновременно раздвигаются половинки (или четверти) рамки 2 с раскрытием стержней 12 во время раздвижения или после него, при этом с помощью винтовых замков 33 рамки 1, 2 могут быть скреплены во время их нахождения в пакете под обтекателем ракеты-носителя, или рамки 2 с пленкой 8 (частями 10, 11) может смещаться в радиальном направлении для стыковки с рамкой 1 после ее раскрытия, для чего применимы тросовые направляющие 34, предназначенные для скольжения вдоль них среднего стержня 12 рамки 2 (для чего стержень 12 может иметь сквозные отверстия или боковые петли-кольца). A reflector (concentrator) is put into orbit in a folded zigzag position, with parallel arrangement of ring segments with flywheels 1 and rods 12 of frame 2 under the fairing, as well as roll 3 of mylar or other film 8 with a mirror coating. In orbit, after being released from the fairing of the launch vehicle, by the springs 38 (Fig. 12), the guides 35, 36 are unbent during rotation around the hinge 37 and are fixed in the ring position by means of latches or by inserting the guide 36 into the groove 42 to eliminate bending. At the same time, the halves (or quarters) of the frame 2 are moved apart with the rods 12 being opened during or after the expansion, while with the help of screw locks 33 the frames 1, 2 can be fastened while they are in the bag under the fairing of the launch vehicle, or frame 2 with the film 8 (parts 10, 11) can be shifted in the radial direction for joining the frame 1 after it is opened, for which cable guides 34 are used, designed to slide along the middle rod 12 of the frame 2 (for which the rod 12 may have through holes or sides loop rings).

Раздвижение рамки 2 можно осуществить с помощью электролебедки или сразу воспользоваться вращением раскрытой рамки 1 за счет движения в ней по направляющим 35, 36 шаров 43. Полученная при таком вращении маховика рамки 1 центробежная сила, посредством рамки 2, разворачивает пленочный рулон 3, например, в противоположные стороны. The extension of the frame 2 can be carried out using an electric winch, or you can immediately take advantage of the rotation of the open frame 1 by moving it along the guides 35, 36 balls 43. The centrifugal force obtained with this rotation of the flywheel of frame 1, by means of frame 2, unfolds the film roll 3, for example, opposite sides.

Во время раскручивания (что надежней) или после раскручивания рулона 3, пружинами 27 (фиг. 8) части 12 рамки 2 раскрываются и фиксируются в форме прямоугольника (фиг.10) со стыковой половинок (или четвертей) рамки 2 замками 31 или стопорами 28 (фиг.8). При этом разматываемая с рулона 3 пленка 8 разворачивается в виде параллельных полос 10, 11 в сплошную поверхность 21 (фиг. 6), так что края этого листа пленки 8 из полос 10, 11 укладываются на рейку 25 (фиг.9), вдоль которой могут беспрепятственно скользить. During the unwinding (which is more reliable) or after the unwinding of the roll 3, by the springs 27 (Fig. 8), the parts 12 of the frame 2 are opened and fixed in the form of a rectangle (Fig. 10) with the butt halves (or quarters) of the frame 2 with locks 31 or stoppers 28 ( Fig. 8). In this case, the film 8 unwound from the roll 3 unfolds in the form of parallel strips 10, 11 into a continuous surface 21 (Fig. 6), so that the edges of this sheet of film 8 from the strips 10, 11 are laid on the rail 25 (Fig. 9) along which can slide freely.

Последующее крепление краев пленочных полос 10, 11 может осуществляться к включаемым плоским электромагнитам, к клеевой поверхности рейки 25 и т.п. Subsequent fastening of the edges of the film strips 10, 11 can be carried out to include flat electromagnets, to the adhesive surface of the rail 25, and the like.

Для надежного развертывания полос пленки имеется поворотная рейка 29 (фиг.9) с фасонной фиксацией края пленки 8 от поперечного и продольного смещения ее края. For reliable deployment of the strip of film there is a rotary rail 29 (Fig.9) with shaped fixation of the edge of the film 8 from the transverse and longitudinal displacement of its edge.

В таком варианте раскрытия пленки 8 она должна опуститься на рейки 25 рамки 2, когда рамка будет сложена в многоугольник 2 (фиг.1, 2). После этого маховиками 43 (фиг.12), при вращении их с одинаковыми скоростями во взаимно противоположные стороны, пленка 8 (полосы 10, 11) одинаково растягивается во всех радиальных направлениях, а в случае неравномерного натяжения (что устанавливается с помощью приклеенных к пленке датчиков) подается сигнал приводам 5 или 26 на исправления дефектных натяжения. In this embodiment, the disclosure of the film 8, it should fall on the rails 25 of the frame 2, when the frame is folded into a polygon 2 (Fig.1, 2). After that, with the handwheels 43 (Fig. 12), when they rotate at the same speeds in opposite directions, the film 8 (strips 10, 11) is equally stretched in all radial directions, and in the case of uneven tension (which is established using sensors glued to the film ) a signal is sent to drives 5 or 26 to correct defective tension.

С помощью стыковочных узлов 4 (фиг. 1, 2) несколько рамок 2 соединяются друг с другом. С помощью приводного узла 4 рамки 2 ориентируют относительно друг друга, например, фокусируя отраженный от них солнечный свет в одно пятно на Земле или на орбите в космосе. Using the docking nodes 4 (Fig. 1, 2), several frames 2 are connected to each other. Using the drive unit 4, the frames 2 are oriented relative to each other, for example, by focusing the sunlight reflected from them into one spot on the Earth or in orbit in space.

Натяжения пленки в различных направлениях могут постоянно контролироваться и исправляться. В соответствии со свойством релаксации, возможно выправление образовавшихся на пленке складок, например, в случае, когда пленку складывают "навалом". Для этого производят нагрев этих складок или всей пленки до восстановления первоначальной плоской формы. Если подобрать пленку, складки на которой, как на ткани, выправляются (не образуются после снимания), то необходимость в рулоне 3 с пленкой может отпасть. The film tension in various directions can be constantly monitored and corrected. In accordance with the relaxation property, it is possible to straighten wrinkles formed on the film, for example, in the case when the film is folded in bulk. To do this, these folds or the entire film are heated until the original flat shape is restored. If you select a film, the folds on which, like on the fabric, are straightened (do not form after removal), then the need for a roll 3 with a film may disappear.

Имеется возможность доставленные несколькими ракетами-носителями и состыкованные вместе рамки (фиг.5) покрывать с одного рулона пленкой большой площади, поднятой на орбиту еще одной ракетой-носителем. There is the possibility of delivering several launch vehicles and the frames docked together (Fig. 5) to cover from one roll a large area film raised into orbit by another launch vehicle.

Более перспективны отражатели параболической формы, которые применимы и в качестве концентраторов (фиг.4). Для этого используются несколько соединенных вместе кольцевых рамок 1, 14, 15, к которым удобней (для некоторых вариантов) крепить полоски 17 зеркал из пленки, металлической фольги, причем применимы и веерообразно разворачиваемые полоски зеркального материала. Parabolic reflectors are more promising, which are also applicable as concentrators (Fig. 4). For this, several annular frames 1, 14, 15 connected together are used, to which it is more convenient (for some options) to attach strips 17 of mirrors made of film, metal foil, and fan-shaped strips of mirror material are also applicable.

Каждая рамка за счет изменения ее диаметра позволяла бы изменять фокусное расстояние зеркала этой рамки, причем конструкция из рамок параболической формы обеспечивала бы фокусировку совокупности зеркал. Each frame by changing its diameter would allow you to change the focal length of the mirror of this frame, and the design of the frames of a parabolic shape would provide focusing of the aggregate of mirrors.

Для переходов отражателя (концентратора) на разные по высоте орбиты, по его оптической оси управляют расположенным на боковых креплениях 19 солнечным парусом 21, или несколькими парусами, как показано на фиг. 6, при этом отражатель 18 с помощью приводного шарнира 20 может быть расположен боком к потоку солнечного "ветра", чтобы не мешать работе паруса 21. Благодаря секционным жалюзи 22 (фиг.7), на отдельные части паруса солнечный "ветер" не оказывает давления, позволяя разворачивать отражатель поперек траектории полета. При неполном раскрытии всех жалюзи 22 (или из части) происходит смещение всей конструкции с парусами в сторону, а поворот парусов в их плоскости осуществим за счет вращения масс маховиков только в одну сторону. Этим достигается поворот конструкции вокруг центра масс и выбирается вариант расположения параллельных жалюзи в заданном направлении, что позволяет отражателю смещаться с помощью парусов в любых направлениях и как угодно ориентироваться в пространстве. For transitions of the reflector (concentrator) to orbits of different heights, the solar sail 21 located on the lateral mountings 19, or several sails, as shown in FIG. 6, while the reflector 18 with the help of the drive hinge 20 can be located sideways to the flow of the solar "wind" so as not to interfere with the operation of the sail 21. Thanks to the sectional blinds 22 (Fig.7), the solar "wind" does not exert pressure on individual parts of the sail , allowing you to deploy the reflector across the flight path. In case of incomplete disclosure of all the blinds 22 (or from a part), the whole structure is displaced with sails to the side, and the rotation of the sails in their plane is possible due to the rotation of the masses of the flywheels only in one direction. This achieves the rotation of the structure around the center of mass and the option of arranging parallel blinds in a given direction is selected, which allows the reflector to move with the help of sails in any directions and to orient itself in any way in space.

Свет на Землю можно направлять с орбиты, участок которой расположен с противоположной стороны от Солнца, располагать наклонно отражатель Землей и Солнцем, направлять предварительно поток света от одного зеркала к другому для сохранения ширины светового пучка и направления его под большими углами, чем с помощью одного зеркала. Размер концентратора может быть сделан большим, чем у солнечного паруса - путем стыковки нескольких концентраторов вместе. Соединенные вместе концентраторы и ответвления из них позволяют, например, окружать расплавляемый в космосе образец со всех сторон. Две и более круговых или многогранных стенок (с маховиками между отражателями 18, 21) могут ограждать рабочее помещение для орбитальных лабораторий и производств. Light can be directed to the Earth from an orbit, a portion of which is located on the opposite side of the Sun, positioned obliquely by the Earth and the Sun, to direct the light stream from one mirror to another in order to preserve the width of the light beam and direct it at greater angles than with a single mirror . The size of the concentrator can be made larger than that of the solar sail - by docking several concentrators together. Combined hubs and branches of them allow, for example, to surround the sample melted in space from all sides. Two or more circular or multifaceted walls (with flywheels between the reflectors 18, 21) can enclose the working room for orbital laboratories and industries.

Отражатель, согласно изобретению, имеет гладкую поверхность, которая при ее контроле постоянно поддерживается. Рамка имеет форму, обеспечивающую, при стыковке нескольких отражателей, отсутствие существенных просветов между частями пленки. Конструкция является хорошо управляемой и обеспечивает переходы на орбиты разной высоты в режиме движения с солнечным парусом. Каждый отражатель может стыковаться в сложенном состоянии с другими отражателями, с последующим перестроением в рабочее положение всей системы, а несколько состыкованных отражателей обеспечивают направление сфокусированного света в любых направлениях. The reflector according to the invention has a smooth surface, which is constantly maintained during its control. The frame has a shape that ensures, when docking several reflectors, the absence of significant gaps between the parts of the film. The design is well controllable and provides transitions to orbits of different heights in the motion mode with a solar sail. Each reflector can dock when folded with other reflectors, followed by rebuilding the entire system into working position, and several docked reflectors provide direction of focused light in any directions.

Claims (4)

1. Отражатель, содержащий торообразное устройство с кольцевыми соосными соленоидами по периметру и двумя кольцевыми маховиками в указанных соленоидах, с натянутой в отверстии тора зеркальной пленочной основой, при этом маховики выполнены из материала со свойством термомеханической памяти формы для зигзагообразного складывания под обтекатель ракеты, а соленоиды снабжены стыковочными узлами, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одной дополняющей до многоугольника рамкой из шарнирно складывающихся стержней с пружинами раскрытия и фиксаторами, с узлами крепления к кольцевым соленоидам и устройствами перестановки стыковочных узлов с указанных соленоидов на рамку, пленочная основа сформирована в виде нескольких полос, концы которых прикреплены к стержням рамки посредством промежуточных формозадающих жестких элементов, причем между указанными элементами и стержнями рамки установлены устройства натяжения полос. 1. A reflector containing a toroidal device with circumferential coaxial solenoids around the perimeter and two annular flywheels in the indicated solenoids, with a mirror film base stretched in the torus hole, while the flywheels are made of material with the property of thermomechanical shape memory for zigzag folding under the rocket fairing, and solenoids equipped with docking units, characterized in that it is equipped with at least one frame complementing the polygon from articulated folding rods with springs With clamps and fasteners, with attachment points to annular solenoids and devices for transferring docking nodes from the indicated solenoids to the frame, the film base is formed in the form of several strips, the ends of which are attached to the frame rods by means of intermediate form-setting rigid elements, and devices are installed between these elements and frame rods tension strips. 2. Отражатель по п.1, отличающийся тем, что он содержит несколько дополняющих до многоугольника рамок с периметрами различной длины, связанных друг с другом соосно оптической оси отражателя, с возможностью регулирования взаимных расстояний вдоль этой оси, а в качестве указанных формозадающих элементов использованы кольцевые соленоиды, закрепленные в промежуточных, между передней и задней, рамках, при этом полосы пленочной основы расположены вдоль образующих поверхности вращения отражателя. 2. The reflector according to claim 1, characterized in that it contains several frames extending to the polygon with perimeters of various lengths, connected to each other coaxially to the optical axis of the reflector, with the possibility of adjusting mutual distances along this axis, and ring-shaped elements are used as said solenoids fixed in the intermediate, between the front and rear, frames, while the strip of the film base are located along the surface of rotation of the reflector. 3. Отражатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что пленочная основа выполнена из материала со свойством термической релаксации. 3. The reflector according to claim 1 or 2, characterized in that the film base is made of a material with the property of thermal relaxation. 4. Отражатель по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что к кромкам полос пленочной основы прикреплен эластичный материал. 4. Reflector according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an elastic material is attached to the edges of the stripes of the film base.
RU93012847A 1993-03-11 1993-03-11 Reflector and frame RU2104906C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93012847A RU2104906C1 (en) 1993-03-11 1993-03-11 Reflector and frame

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93012847A RU2104906C1 (en) 1993-03-11 1993-03-11 Reflector and frame

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93012847A RU93012847A (en) 1997-01-27
RU2104906C1 true RU2104906C1 (en) 1998-02-20

Family

ID=20138424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93012847A RU2104906C1 (en) 1993-03-11 1993-03-11 Reflector and frame

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2104906C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002021185A1 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Shangli Huang Spin-stabilized film mirror and its application in space
RU2806787C1 (en) * 2023-07-25 2023-11-07 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Thermomechanical drive for deploying panels of thermal control system of spacecraft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002021185A1 (en) * 2000-09-07 2002-03-14 Shangli Huang Spin-stabilized film mirror and its application in space
RU2806787C1 (en) * 2023-07-25 2023-11-07 Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации Thermomechanical drive for deploying panels of thermal control system of spacecraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3735942A (en) Space station with solar generators
US4030102A (en) Deployable reflector structure
US10340843B2 (en) Solar panel with flexible optical elements
RU2641398C2 (en) Device for deployment and folding of flexible structure, flexible deployable structure and satellite, equipped with such device
US5104211A (en) Splined radial panel solar concentrator
US8066227B2 (en) Deployable structures having collapsible structural members
US6920722B2 (en) Elongated truss boom structures for space applications
US4282394A (en) Underwing reflector solar array
RU2232111C2 (en) Membrane-type space structure and method of deployment of such structure
US8894017B1 (en) Flexible array support structure
US4116258A (en) Panel deployment and retraction system
US11390399B2 (en) Deformable structures collapsible tubular mast (CTM)
US5244508A (en) Self-deploying photovoltaic power system
CN110861785B (en) Optical imaging satellite
US4787580A (en) Large solar arrays with high natural frequencies
CN110703408B (en) Primary and secondary mirror telescopic system
CN110884690B (en) Optical imaging satellite side face light shield unfolding system
JP2017100714A (en) Deployable structure comprising a set of solar generators, system for deploying such a deployable structure and satellite comprising such a system
CN110884689B (en) Optical imaging satellite bottom light shield unfolding system
RU2104906C1 (en) Reflector and frame
RU183908U1 (en) Parabolic transformable reflector
RU201366U1 (en) Parabolic transformable torus reflector
JPH11293776A (en) Spreading type framed structure
CN110749973B (en) Conformal structure of optical imaging satellite
JP3944571B2 (en) Thin film unfolding structure, thin film unfolding method therefor, thin film unfolding unit and thin film unfolding system